Bacterias de la piel están asociadas a la susceptibilidad a Bd en anfibios tropicales: lecciones de las comunidades bacterianas de la piel en anfibios del Darién, Panamá.

Los anfibios están muriendo en todo el mundo a causa de la quitridiomicosis. Esta enfermedad, causada por Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), es responsable de dramáticos colapsos poblacionales y extinciones en el Neotrópico, incluyendo los bosques tropicales de Panamá.

The author in Panama, 2013

Somos un grupo de investigación financiado por la NSF dedicado a investigar la diversidad microbiana en la piel de anfibios en Panamá. Este equipo está constituido por tres investigadores principales (Lisa Belden, Reid Harris y Kevin Minbiole), tres investigadores postdoctorales (Eria Rebollar, Myra Hughey y Tom Umile) así como varios estudiantes de posgrado y licenciatura  de James Madison University, Virginia Tech, Villanova University y el Smitshonian Tropical Research Institute. Estamos interesados en entender cómo la diversidad microbiana de la piel en anfibios contribuye a la sobrevivencia de especies que siguen presentes en la naturaleza a pesar de la presencia de Bd. Desde el año 2012 hemos colectado muestras de múltiples bosques tropicales de tierras bajas con el fin de entender los factores que influyen en las comunidades microbianas cutáneas en anfibios tropicales, incluyendo sitios en donde se encuentra el hongo patógeno Bd.

Recientemente hemos publicado un estudio de la microbiota cutánea de cinco especies de anfibios tropicales provenientes de uno de los pocos sitios en Panamá que no están infectados por Bd llamado Serranía del Sapo en la Provincia del Darién. En este sitio durante el verano del 2012, Myra Hughey, Roberto Ibáñez y Daniel Medina colectaron muestras de especies muy susceptibles y menos susceptibles a Bd incluyendo dos de las especies más amenazadas: Atelopus certus y Strabomantis bufoniformis. Cuando analizamos las especies bacterianas de la piel de estas cinco especies descubrimos que los anfibios poseen una microbiota única que es muy distinta a las comunidades bacterianas ambientales. Estas bacterias simbiontes no sólo son diferentes a las bacterias ambientales, sino que también son distintas entre las especies de anfibios. Interesantemente, encontramos que las especies menos susceptibles a Bd (Craugastor fitzingeri, Espadarana prosoblepon y Colosthetus panamansis) comparten un conjunto de especies bacterianas que no están presentes en las especies altamente susceptibles (A. certus y S. bufoniformis).

Atelopus certus, thought to be a species susceptible to Bd. Photo (c) Joel Sartore

Es posible que las bacterias presentes en las especies menos susceptibles tengan un papel importante contra la presencia de patógenos como Bd. Si estas bacterias tienen capacidades anti-fúngicas ¿Cuáles son los factores que determinan la presencia de estas bacterias benéficas en las especies menos susceptibles? Para abordar esta pregunta, comparamos las comunidades microbianas de C. fitzingeri en la región del Darién con las comunidades microbianas de regiones infectadas por el hongo en la provincia de Colón y Panamá (Mamoní, Soberanía y Gamboa). Encontramos que las comunidades bacterianas cutáneas en las regiones infectas estaban enriquecidas en bacterias del genero Pseudomonas y miembros de las bacterias Actinomicetos. Es interesante que estos grupos bacterianos son conocidos por sus capacidades anti-fúngicas en otros anfibios, y por lo tanto, es posible que jueguen un papel protector en contras del hongo Bd. Debido a que otros factores pueden estar afectando la diversidad de las comunidades microbianas, estamos actualmente analizando datos experimentales para determinar si la infección por Bd es el responsable de los cambios en estas comunidades bacterianas.

¿Cómo podemos utilizar toda la información que hemos recabado para proteger a los anfibios que no tienen estas bacterias benéficas? Actualmente estamos analizando cultivos bacterianos obtenidos de especies menos susceptibles para determinar experimentalmente sus propiedades anti-fúngicas. Si estas bacterias efectivamente inhiben el crecimiento de Bd, entonces ¿podríamos utilizarlas como probióticos en las especies altamente susceptibles?. Los probióticos son una estrategia muy prometedora para la conservación de especies de anfibios susceptibles ya que la manipulación de la microbiota cutánea se ha logrado en otras especies de anfibios para protegerlos contra Bd. Sin embargo se requieren todavía muchos estudios para poder implementar esta estrategia exitosamente.

Belden LK, Hughey MC, Rebollar EA, Umile TP, Loftus SC, Burzynski EA, Minbiole KPC, House LL, Jensen RV, Becker MH, Walke JB, Medina D, Ibáñez R and Harris RN (2015) Panamanian frog species host unique skin bacterial communities. Front. Microbiol. 6:1171. doi: 10.3389/fmicb.2015.01171

Rebollar EA, Hughey MZ, Medina D, Harris RN,  Ibáñez R and Belden LK (2015) Skin bacterial diversity of Panamanian frogs is associated with host susceptibility and presence of Batrachochytrium dendrobatidis. ISME Journal. doi:10.1038/ismej.2015.234

Por Eria Rebollar

En celebración del Festival de la Rana Dorada y en pro de la conservación de anfibios de Panamá regresa la Carrera-Caminata en Sendero La Dorada para el 2015!

Será el domingo 30 de agosto en El Valle de Antón. Este año hemos añadido un 10K y las rutas del 5K y 15K han cambiado un poco!!

Se podrán inscribir desde el 26 de Julio y en las tiendas de The North Face – Multiplaza, Soho Mall y Hushpuppies – Albrook Mall

Estén atentos para más info sobre la ruta, premios, congresillo y mucho más sobre esta gran actividad!

Panamá 8 de abril:

Los científicos del Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian (SCBI por sus siglas en inglés) y del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), que colaboran en el Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá (PARC) inauguraron un nuevo refugio para los anfibios en peligro de extinción. Las instalaciones localizadas en Gamboa, Panamá conforman el centro de conservación de anfibios más grande de su tipo. El nuevo centro extiende el trabajo iniciado en el Centro de Conservación de Anfibios localizado en El Valle de Antón (EVACC ) de implementar una estrategia nacional para la conservación de la biodiversidad de anfibios de Panamá mediante la creación de poblaciones de aseguranza en cautiverio.

Panamá es un punto clave de biodiversidad de anfibios con más de 200 especies de ranas, salamandras y cecilias. Sin embargo, durante los últimos 20 años, muchas de las especies de anfibios únicas de Panamá han disminuido o desaparecido como consecuencia del mortal hongo quítrido que se ha extendido por toda América Latina y el Caribe. De hecho, un tercio de las especies de anfibios en Panamá se consideran amenazadas o en peligro de extinción. Los conservacionistas de anfibios de todo el mundo están estableciendo poblaciones en cautiverio de las especies de anfibios más vulnerables para protegerlas de la extinción. Se cree que 122 especies de anfibios se han extinguido en todo el mundo desde 1980 en comparación con sólo cinco especies de aves y ninguna especie mamífero durante el mismo período.

«Nuestro mayor desafío en la carrera para salvar a los anfibios tropicales ha sido la falta de capacidad», comentó Brian Gratwicke, científico especialista en anfibios del SCBI y coordinador internacional de PARC. «Esta instalación nos permitirá hacer mucho más. Ahora tenemos el espacio necesario para salvaguardar algunos de los anfibios más vulnerables y bellos de Panamá y llevar a cabo las investigaciones necesarias para reintroducirlos a la naturaleza».

El centro cuenta con un laboratorio de trabajo para los científicos, un espacio de cuarentena para las ranas colectadas de la naturaleza y cápsulas de rescate con capacidad para hasta 10 especies de ranas. En el laboratorio entre otros temas, los científicos del SCBI continuarán la investigaciones relacionadas con la búsqueda de una cura para el quítrido. El mes pasado publicaron algunos resultados en la revista científica, Proceedings of the Royal Society, demostrando que ciertas ranas doradas panameñas fueron capaces de sobrevivir la infección del quítrido gracias a la comunidad única de microbios que viven en su piel. Siete cápsulas de rescate albergan la colección de anfibios y los insectos necesarios para alimentarlos. Estas cápsulas de rescate se construyeron de contenedores reciclados que antes se utilizaron para transportar productos congelados por el Canal de Panamá. Estos se han modificado para servir como mini-ecosistemas con terrarios especializados para cada especie de rana.

«Nuestro proyecto ayuda a poner en práctica el Plan de Acción para la Conservación de los Anfibios en Panamá del 2011, cuyo autor es la Autoridad Nacional del Ambiente (ANAM), ahora Ministerio del Ambiente», comentó Roberto Ibáñez, director del proyecto en el Smithsonian para PARC. «Esto ha sido posible gracias al interés en la conservación de la biodiversidad de anfibios por parte del gobierno de Panamá y el apoyo que hemos recibido de las empresas en el país.»

El nuevo laboratorio de rescate será clave en los estudios para lograr la reproducción de las ranas. Recientamente, los científicos del Smithsonian lograron eclosionar la primera ranita de A. geminisae bajo cuidado humano en una de las cápsulas de rescate en el centro de Conservación de Anfibios en Gamboa. La diminuta especie de rana venenosa, más pequeña que una moneda de diez centavos, fue descubierta y descrita por primera vez en Panamá en 2014. En una cápsula de rescate, los científicos simularon las condiciones de cría. La nueva instalación proveerá espacio muy necesario para crecer y expandirse, lo que les permite criar poblaciones de aseguranza para muchas más especies. Un pequeño nicho de exhibición ofrece una ventana directamente hacia una cápsula de rescate activa, donde los visitantes pueden ver las ranas y a los científicos mientras trabajan para conservar estas ranas en peligro de extinción.

PARC es una asociación entre el Zoológico de Houston, Cheyenne Mountain Zoo, el zoológico de Nueva Inglaterra, SCBI y STRI. La financiación de las nuevas instalaciones fue proporcionada por Defenders of Wildlife, Frank y Susan Mars, Minera Panamá, la U.S. National Science Foundation y la USAID.

Por ser un centro de investigación, PARC no está abierto al público. Sin embargo, hay paneles interpretativos y una ventana a la cápsula de investigación donde los visitantes pueden dar un vistazo al proyecto en acción. Para obtener más información, el público está invitado a visitar la exhibición Las Fabulosas Ranas de Panamá en el Centro Natural de Punta Culebra del Smithsonian ubicado en la Calzada de Amador.

Muchas cosas emocionantes están sucediendo con la educación de los anfibios en Panamá! La nueva exhibición «Las Fabulosas Ranas de Panamá» está abierta en Centro Natural Punta Culebra en la Calzada de Amador en la Ciudad de Panamá, Panamá. En conjunción con esta exhibición el personal de Punta Culebra ha diseñado un nuevo currículo de actividades para hacer con los grupos escolares que visitan. El currículo de actividades es un producto de la colaboración de los educadores del Smithsonian, científicos del proyecto de PARC, y yo mismo. Gracias a Catherine de Rivera y el resto de su grupo maravilloso de Portland University recibimos capacitación sobre técnicas de aprendizaje basadas en la investigación, y estamos incorporando estos métodos en nuestro nuevo plan de estudios de anfibios. Incluye actividades tales como una clave dicotómica para ayudar a los estudiantes a aprender a identificar los anfibios, las estrategias que los anfibios utilizan para evitar la depredación, el ciclo de vida de una rana, y los efectos del hongo quítrido en la piel de los anfibios. Hemos publicado una versión de este programa de estudios aquí en amphibianrescue.org, bajo la nueva sección de la educación. Próximamente también vamos a incluir en la sección de la educación una visita virtual de las exposiciones, videos y otros materiales bilingües para ser utilizados por los educadores. Así que están atentos para las actualizaciones emocionantes a esta sección del sitio web!

El Festival de la Rana Dorada: Salvando un tesoro nacional destacará tres temas claves este año: el papel central de las ranas en la cultura de Panamá y de los ecosistemas naturales; la amenaza mortal a la que se enfrentan las ranas y qué actores han unido sus fuerzas para luchar contra esta amenaza mundial; y los panameños pueden ayudar a salvar las ranas de Panamá!

Vea este vídeo para aprender un poco más sobre la rana dorada mientras que un arqueólogo de STRI y las estudiantes discutir la importancia cultural de la rana – que en realidad es un sapo!

Aprender sobre el proceso de convertir un renacuajo a una rana es una lección importante para los estudiantes. Los profesores deben entender cómo hacerlo con seguridad. (Foto por Brian Gratwicke, Smithsonian Conservation Biology Institute)

El aparentemente inofensivo acto de la recogida de los renacuajos de un estanque para el estudio de la naturaleza y volver a soltarlos después de la metamorfosis podría contribuir a la propagación de la enfermedad de la rana, el hongo quítrido. Queremos estar seguros de que las escuelas, los padres y los alumnos son conscientes de los riesgos a los anfibios locales y  que NO se diseminan este hongo por el movimiento o la liberación de las ranas en el medio natural.

NUNCA suelte una rana o cualquier otro anfibio en el ambiente local, incluso si el anfibio vino originalmente de ese ambiente!

El estudio de la metamorfosis de los anfibios es una parte integral de casi todos los K-8 planes de estudio. En esta época del año algunas escuelas ponen renacuajos en el aula para ver la metamorfosis en acción.

Huevos de rana y los renacuajos, disponible en el mercado de las empresas de suministro de la ciencia, pueden ser portadores de Batrachochytrium dendrobatidis (se abreve, Bd o quítrido). Esta enfermedad se propaga fácilmente y es rápidamente fatal para muchos anfibios nativos. Por desgracia, muchas de estas empresas asesorar a los clientes a liberar a las ranas en el ambiente natural. Esto no sólo es ilegal en algunos estados, pero es muy peligroso.

Para prevenir la propagación de la quitridiomicosis, considere el estudio de los renacuajos en una charca sin traerlos a las aulas. Si usted está recogiendo o la comprando renacuajos o los huevos, hay que estar absolutamente seguro de que: 1) es legal – en algunos estados se requieren permisos, 2) los renacuajos se mantienen solos y que nunca se mezclan con otros renacuajos o ranas o el agua que ha sido con otros animales, 3) que está preparado para atender a las ranas para el resto de sus vidas o que pueden encontrar viviendas adecuadas en cautiverio. Por lo tanto, sólo crian los renacuajos que usted se puede encontrar donde pueden cuidarlos o tu mismo los puede cuidar responsablemente. Algunas compañías, por ejemplo (Grow-a-frog) dará la bienvenida a su rana de regreso y ofrece bolsas de envío. Si no tiene otras opciones por favor llame a su zoológico local, el Departamento de Vida Silvestre en su estado o el centro de la naturaleza.

Si esta planificando cuidar de las ranas nativas en el aula después de la metamorfosis, por favor, tene que darse cuenta que en casi todos los casos, usted tendrá que proporcionar una dieta constante de insectos vivos. La mayoría de las ranas nativas sólo comen alimento vivo. Tambien hay que saber que la mayoría de los renacuajos nativas tienen necesidades relativamente fáciles de mantener, pero la mayoría de las ranas nativas tienen necesidades muy exigentes. Hay que considerar si usted está comprometido a proveer las necesidades especiales y la dieta constante de insectos vivos para la vida entera de la rana. Si es así, esto puede ser una cosa maravillosa en que pueden participar los estudiantes.

La liberación de cualquier animal, cautivo, no nativo o nativa, en su ecosistema local es serio y un motivo de alarma. Ahora más que nunca, es imperativo informar a sus estudiantes acerca de la crisis global de extinción de anfibios y los riesgos de la liberación de todos los animales, especialmente, todos los anfibio en su ecosistema local. Pura y simple: No los sueltan!

La supervivencia de los anfibios y el bienestar de nuestro medio ambiente depende de lo que sus estudiantes aprenden  Usted puede hacer una diferencia para las futuras generaciones.

Para ayudar a educar a sus estudiantes acerca de la preocupación inmediata de extinciones de anfibios mundial por favorveaesteenlace para obtener materiales curriculares

– Della Garelle, Cheyenne Mountain Zoo (Traducción por Tracy Stetzinger)